端粒酶活性調(diào)控研究進展

陳 陵,梁光萍,湯旭東,余松濤,黎 川,李 寧,李長珠,王國珍,房殿春,楊仕明

(1.第三軍醫(yī)大學西南醫(yī)院全軍消化病研究所;2.第三軍醫(yī)大學西南醫(yī)院全軍燒傷研究所,重慶,400038)

端粒(telomere)是存在于染色體末端的一種特殊結(jié)構(gòu),人和其它脊椎動物的端粒DNA均為(5′-T TAGGG-3′)n,大小5～ 20 kb[1]。每次細胞有絲分裂后,端粒都會縮短,縮短到一定程度后細胞就不可避免的發(fā)生衰老死亡[2]。因此,能無限分裂增殖的細胞必定有延長其端粒的能力,這一能力在絕大多數(shù)情況下正是通過端粒酶來實現(xiàn)[3]。如果缺乏端粒酶活性,由于DNA聚合酶不能完整復(fù)制線型的DNA末端,端粒將會在每次細胞分裂后喪失一部分5′DNA;累積的端粒縮短會造成細胞增殖速度的減慢,乃至衰老。轉(zhuǎn)染端粒酶催化亞基至人正常體細胞,則其端粒長度的維持作用可使細胞保持表型的年輕狀態(tài)[4]。抑癌基因突變的細胞中,若端粒酶過度激活,則可能導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)約90%[5-6]人類惡性腫瘤細胞內(nèi)表達端粒酶。而正常人體,除造血干細胞、生殖細胞等分裂旺盛的細胞低度表達端粒酶外,其余均為陰性[7],這使得端粒酶有可能成為廣譜抗腫瘤治療靶位[8-9]。這使得端粒酶活性調(diào)控機制成為研究熱點。端粒酶激活及調(diào)節(jié)機制雖然尚未明確,但有關(guān)這方面的研究近年來不斷取得了新的進展。

1 端粒酶的發(fā)現(xiàn)、作用及意義

端粒實質(zhì)上即真核生物染色體末端的特殊結(jié)構(gòu),由一段串聯(lián)重復(fù)的富G(鳥嘌呤堿基)DNA序列(TTAGGG)及相關(guān)蛋白組成。自Blackburn[10]在四膜蟲(Tetrahymena)中發(fā)現(xiàn)了端粒具有重復(fù)序列以來,不同物種的端粒相繼測定。端粒的重復(fù)長度在各物種并不相同。如人類為5～20 kb,大鼠為20～100 kb,小鼠為100～150 kb[11]。端粒一方面具有穩(wěn)定染色體末端、防止染色體的異常重組、端-端融合及染色體丟失等作用,另一方面端粒長度維持在一定范圍之內(nèi)又是細胞有絲分裂正常進行的保證[12]。染色體DNA在沿著5′—3′,方向復(fù)制過程中,由于DNA聚合酶不能進行全長復(fù)制,導(dǎo)致端粒長度隨著細胞有絲分裂的不斷進行而逐漸縮短。利用染色體末端限制片段分析法(TRFs),顯示人正常體細胞每年約丟失15～40 bp的端粒。同時,大多數(shù)正常體細胞隨著其染色體端粒的不斷丟失,也逐漸喪失了分裂的能力,細胞即呈現(xiàn)出衰老的表現(xiàn),當端?？s短超過某一臨界范圍時,將最終導(dǎo)致細胞死亡[13]。由此可見,端粒的長短和穩(wěn)定與細胞的生命活動密切相關(guān),是細胞壽命的“記時器”。端粒長度的維持是由端粒酶來完成的,端粒酶補充缺失端粒的方式是以自身的RNA亞單位作為模板,以蛋白質(zhì)亞單位進行催化,通過逆轉(zhuǎn)錄方式完成,但在大多數(shù)正常體細胞中并不能檢測到端粒酶的活性,正因為如此,才能保證細胞有絲分裂的正常進行。但在發(fā)生于不同組織部位的惡性腫瘤標本中,幾乎都可以檢測到端粒酶的活性。1994年Kim[14]利用端粒重復(fù)擴增法(telomeric repeat amplification proteocol TRAP)檢測了18種不同腫瘤組織的100個永生細胞株,其中98個為端粒酶活性株,而同時檢測的22個正常細胞株則全為陰性株。其后越來越多的證據(jù)也表明在惡性腫瘤細胞中出現(xiàn)了端粒酶活性的激活。Minghong等的實驗證實,在20例卵巢惡性腫瘤和17例潛惡性腫瘤(LMP)中,都含有端粒酶的活性,而在24例卵巢囊腺瘤中,僅有5例有端粒酶活性。這種端粒酶與惡性腫瘤的顯著相關(guān)性表明,在腫瘤細胞中,端粒酶由于某種原因重新被激活,維持了染色體末端端粒的長度,使部分腫瘤細胞逃脫衰老死亡,成為永生細胞,獲得了無限增殖的能力。端粒酶在(惡性)腫瘤形成和發(fā)展過程中所發(fā)揮的關(guān)鍵作用,也為腫瘤的治療提供了新的思路和努力方向。端粒酶的發(fā)現(xiàn)和最終確定具有重要的現(xiàn)實意義,它可以使人類對細胞的衰老和死亡有著更本質(zhì)的了解,一旦內(nèi)源或外源性的端粒酶抑制被發(fā)現(xiàn)或合成,將會把腫瘤的治療推向一個新的高度。

2 細胞因子對端粒酶活性的調(diào)控

由于端粒酶在造血細胞、生殖細胞、腫瘤發(fā)生及發(fā)展中均起重要作用,對端粒酶調(diào)控機制的研究吸引著眾多研究者注意。按調(diào)控作用位點的不同,分述如下。

2.1 結(jié)合于端粒的相關(guān)蛋白對端粒酶的調(diào)控

TRF美國約洛克菲勒大學Susan Smith和T.de Lange的研究小組在90年代初期[15],發(fā)現(xiàn)了第一個與端粒DNA特異結(jié)合的蛋白質(zhì):端粒重復(fù)結(jié)合因子(telomeric repeat binding factor-1 TRF)1和2。其中 TRF2對端粒具有保護作用,而TRF1則是端粒長度的負向調(diào)節(jié)因子[16]。在端粒酶活性的細胞株中,TRF1的過度表達會導(dǎo)致端粒長度的進行性縮短,這一作用是通過阻礙端粒酶與端粒的結(jié)合而發(fā)揮的,而不是通過控制端粒酶的表達。

Tankyrase在發(fā)現(xiàn)TRF1對端粒酶的調(diào)控作用后,研究人員推測可能存在著一種與T RF1結(jié)合的蛋白質(zhì),由它來調(diào)節(jié)TRF1的功能。這一猜想已經(jīng)被Smith S et al[17]1998年的研究結(jié)果證實,并將這種蛋白質(zhì)命名為端錨聚合酶(Tankyrase,T RF1-interactin,ankyrin-related ADP-ribose poly-merase)。正常情況下,TRF1結(jié)合在染色體的端粒上,使端粒酶不能對缺失的端粒進行修復(fù),而在血細胞、腫瘤細胞及產(chǎn)生精子、卵子的細胞中,與 TRF1結(jié)合的 Tankyrase則可以把TRF1從端粒上移開,從而使端粒酶發(fā)揮作用。Tankyrase的發(fā)現(xiàn),無疑為惡性腫瘤的治療開辟了新的途徑。如果Tankyrase的作用確實如此,那么針對 Tankyrase的抗腫瘤藥物可以通過抑制Tankyrase,使端粒酶不能接近端粒,無從發(fā)揮端粒酶使獲得永生的腫瘤細胞重新死亡。進一步研究發(fā)現(xiàn),Tankyrase包括 TANK1和TANK2。TANK1是端粒的正向調(diào)控因子,同TRF1結(jié)合后,使TRF1糖基化不能與端粒重復(fù)序列結(jié)合,失去對端粒酶的抑制功能,因此過表達TANK1可使端粒延長[18]。TANK2(85%與Tank1同源)亦與TRF1作用,過表達TANK2導(dǎo)致細胞迅速死亡[19]。

hPot1 Pot1(protection of telomere)蛋白為單鏈結(jié)合蛋白,在T-loop的基礎(chǔ)上與3′末端富G鏈結(jié)合。Pot1具有重要的端粒保護作用,去除裂殖酵母的Pot1基因立即導(dǎo)致其端粒序列迅速丟失,端端融合,細胞死亡,只有少數(shù)細胞通過染色體環(huán)化幸存[20]。人Pot1先前被鑒定為管家基因,其mRNA在人的所有器官中均能檢測出來,利用間接的免疫熒光法確定hPot1定位于人細胞間期的端粒上[20]。hPot1基因有22個外顯子,大多數(shù)在cDNA均檢測出來,但有4個外顯子在某些轉(zhuǎn)錄中出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象,產(chǎn)生5種異構(gòu)體,其中4種于所有細胞中均表達,第5種有白細胞特異性,5種不同的蛋白與3′末端結(jié)合能力差別極大[21]。生化分析表明,hPot1能結(jié)合在端粒的單鏈DNA末端的任何部位[22]。hPot1可能參與端粒酶對染色體的調(diào)控,在T-loop展開后保護 3′端粒DNA。當它與端粒末端單鏈結(jié)合時,端粒酶不能識別其引物,從而不能啟動端粒的延長。

2.2 存在于細胞膜的端粒酶調(diào)控相關(guān)蛋白

細胞膜上存在一些與端粒酶活性共同表現(xiàn)的分子事件。例如,在表現(xiàn)端粒酶活性的人類表皮細胞亞群中,細胞共表達整合素β1(integrin betal)和表皮生長因子(EGRE),而端粒酶活性呈陰性的細胞亞群中,表達神經(jīng)生長因子受體(NGFR)p75、整合素β4(integrin be-ta4)和 bcl-2蛋白[23]。又例如,在靜息T細胞中,低親和的神經(jīng)生長因子能激活端粒酶,但這一過程要求TCR和CD28-B7的共同存在[24]。

3 基于hTERT亞單位的端粒酶活性調(diào)控

3.1 hTERT的結(jié)構(gòu)、功能

人端粒酶復(fù)合體由3個主要的亞單位組成:端粒酶 RNA組分(hTR),端粒酶相關(guān)蛋白(TP1/TEP1)和端粒酶催化亞單位(hTERT)。hTERT編碼基因由Meyerson et al[25]和Nakamura et al[26]兩個研究小組于1997年分別在不同的實驗室?guī)缀跬瑫r克隆,分別命名為 hEST2和hTERT。hTERT編碼的蛋白相對分子質(zhì)量Mr 127 000,包含1 132個氨基酸,有7個逆轉(zhuǎn)錄酶的基序(motif)和1個端粒酶特異的基序,因此它歸于逆轉(zhuǎn)錄酶家族中的一員。其基因位于5號染色體短臂的最末端(5p15.33)[27],為一單拷貝基因,長度為40 kb,目前在人類基因組中未發(fā)現(xiàn)其它相關(guān)基因。hTERT是端粒酶的催化亞基,與人端粒酶相關(guān)蛋白(hTEP1)結(jié)合形成復(fù)合物全酶,激活端粒酶的活性。hTERT僅表達于腫瘤及部分癌前病變組織中,而正常或腫瘤旁組織幾乎全為陰性。相反,人類的端粒酶RNA亞基(human telomerase RNA,hT R)和端粒酶其它蛋白組分,如P80同源蛋白TP1的mRNA表達在兩類細胞中都相對豐富[25]。hTERT基因?qū)朐静荒芑蛑荒苡邢迋鞔脑囵B(yǎng)細胞,如毛細血管內(nèi)皮細胞[13]、淋巴管內(nèi)皮細胞[28]、臍帶內(nèi)皮細胞[29]、腎近端小管上皮細胞[30]、肝內(nèi)皮細胞[31]、直結(jié)腸隱窩細胞[32]、乳房上皮和基質(zhì)細胞[33]、骨關(guān)節(jié)炎成纖維細胞樣滑膜細胞[34]、牙乳頭、牙髓、牙周膜、牙齦成纖維細胞[35]、包皮纖維母細胞[36]、人胚胎成纖維細胞[37]等,可誘導(dǎo)這些細胞永生化從而進一步建立細胞系,或明顯延長其壽命[38]。而人胚神經(jīng)祖細胞(hNPC)在轉(zhuǎn)染hTERT后則出現(xiàn)惡性表型[39],如失去正常二倍體核型,接觸抑制消失,不附壁也可生長,可在裸鼠體內(nèi)形成神經(jīng)母細胞瘤樣腫瘤等。國內(nèi)楊仕明等亦發(fā)現(xiàn)[40-43],在胃癌、腸癌及肝癌,端粒酶的三個亞單位中TP1及hTR在癌細胞內(nèi)高表達,在癌旁正常組織內(nèi)也有或多或少的表達;hTERT則僅在癌細胞內(nèi)高表達,在癌旁正常組織內(nèi)極少表達,且hTERT的表達水平與腫瘤的惡性程度成正相關(guān)。轉(zhuǎn)染hTERT cDNA到端粒酶陰性的原代培養(yǎng)細胞內(nèi)后,可檢測到端粒酶表達[32-33,37,44]。這表明作為端粒酶的限速成分,hTERT在轉(zhuǎn)錄水平對端粒酶活性起主要調(diào)控作用。hTERT是端粒酶活性的限速亞單位,對端粒酶的活性起著決定作用。因此,對hTERT表達的調(diào)控因子,同時也間接調(diào)控著端粒酶的活性。

3.2 基于hTERT的端粒酶活性調(diào)控

就端粒酶亞單位水平面言,端粒酶的活性表達主要是通過hTERT基因的轉(zhuǎn)錄機制嚴格調(diào)控的,但hTERT基因的調(diào)節(jié)機制到目前為止所知甚少。已發(fā)發(fā)現(xiàn)的幾個可能控調(diào)hTERT基因表達的因子有如下幾個。①C-myc是hTERT轉(zhuǎn)錄的直接激活因子之一。近年來研究進一步表明,c-myc的過度表達可能是惡性腫瘤中端粒酶活性升高的一個重要機制。Horikawa等[45-46]研究發(fā)現(xiàn)在核心啟動子區(qū)域和轉(zhuǎn)錄起始點下游各存在一個典型的E-box(CACGTG),它們是c-myc原癌基因產(chǎn)物潛在的結(jié)合位點,其中上游E-box可以使hTERT啟動子活性顯著上調(diào),是正向調(diào)節(jié)元件,下游E-box對hTERT啟動子活性影響不大。C-myc基因與Max蛋白以螺旋-環(huán)-螺旋亮氨酸鋅指結(jié)構(gòu)(bHLH-Zip)形成異源二聚體結(jié)合到E-box上,從而激活hTERT的轉(zhuǎn)錄。Mad蛋白是c-myc蛋白的拮抗物,能使Myc/Max二聚體結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)镸ad/Max二聚體,從而降低hTERT啟動子的活性。②Sp1也是結(jié)合到hTERT核心啟動子GC富含位點和激活 hTERT轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵分子[47]。在核心啟動子上有5個Sp1結(jié)合位點,每個位點的突變都將導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄活性不同程度地降低,而當5個Sp1位點同時突變,則核心啟動子的活性下降90%以上。多個Sp1位點是一種有效的順式作用元件。因此,核心啟動子5′末端的E-box和3′末端Sp1的結(jié)合對于hTERT的轉(zhuǎn)錄激活是非常重要的。C-myc和Sp1的協(xié)同作用能激活hTERT啟動子的全部活性。③Wang等[48]發(fā)現(xiàn)具有啟動hTERT轉(zhuǎn)錄的雌激素反應(yīng)元件(estrogen response elements,EREs),在轉(zhuǎn)錄起始位點上游2 754bp,可以結(jié)合雌激素及其受體,應(yīng)用此EREs序列與報告基因相連導(dǎo)入細胞,在應(yīng)用雌激素作用后,轉(zhuǎn)錄活性可以提高10倍。④P53蛋白是一種與細胞周期相關(guān)的核磷酸蛋白,對腫瘤細胞的作用是抑制細胞增殖,誘導(dǎo)細胞分化和凋亡。P53蛋白能與 Sp1結(jié)合,抑制 Sp1與hTERT啟動子結(jié)合[5]。激活 SL2細胞中hTERT啟動子的活性,完全依賴于異位表達的Sp1,而P53可以取消這種激活作用;P53通過與Sp1形成P53-Sp1復(fù)合物而抑制Sp1與hTERT核心啟動子區(qū)域結(jié)合,此作用需要P53全長基因序列的參與。p21與 E2F可能介導(dǎo)了 p53對hTERT的抑制作用[49]。⑤WT1(Wilms′tumor 1 tumor suppressor)是hTERT轉(zhuǎn)錄表達調(diào)控的抑制因子[50]。WT1通過特異地與Sp1競爭性地結(jié)合轉(zhuǎn)錄起始位點上游-281bp處的“GCGCGGGCG”序列(Sp1結(jié)合位點)而抑制hTERT的轉(zhuǎn)錄。⑥hTERT的核移位是其活性調(diào)節(jié)的重要機制,因為hTERT在胞質(zhì)合成,但需在胞核內(nèi)發(fā)揮作用。在TNF-α的刺激下,NF-κ B P65亞基與胞質(zhì)中的hTERT瞬間結(jié)合,并共同移位于核內(nèi),使核內(nèi)端粒酶活性明顯升高[51]。⑦蛋白激酶C和Cdc42/Rac1 Yeh et al[52]發(fā)現(xiàn),蛋白激酶C(protein kinase C-zeta,PKC zeta)可正向調(diào)控人鼻咽癌細胞端粒酶活性,而PKC zeta的活性由 Cdc42/Rac1正向調(diào)控,因此推測抑制Cdc42/Rac1之后,也可下調(diào)端粒酶活性。實驗結(jié)果顯示,采用短鏈反義寡苷酸序列下調(diào)Cdc42/Rac1表達水平后,端粒酶活性受到抑制。同時還發(fā)現(xiàn),瞬時表達Cdc42/Rac1的無功能突變體,同樣可以抑制端粒酶活性。人鼻咽癌細胞株NPC-076在PKC的抑制劑(bisindolylmaleimide I和H-7)作用下,端粒酶的活性明顯下降[53]。Kim et al[54]進一步發(fā)現(xiàn),PKC正向調(diào)控端粒酶活性的作用是通過hTERT實現(xiàn)的,PKC在這一端粒酶調(diào)控通路中可能起重要作用。⑧其它可能參與hTERT調(diào)控的因子晚近發(fā)現(xiàn),孤兒受體COUPTFII能與hTERT啟動子特異作用,抑制hTERT的表達[55-56]。而TEIF(transcriptional elementsinteracting factor)[57]與EWS/ETS癌蛋白[58-59]通過與hTERT啟動子結(jié)合,上調(diào)hTERT mRNA,激活端粒酶活性。此外,Wang et al[60]發(fā)現(xiàn),在端粒酶陰性的細胞內(nèi)曲古抑菌素A抑制組蛋白去乙?；负?可導(dǎo)致hTERT基因在染色質(zhì)相應(yīng)功能區(qū)的開放及hTERT的轉(zhuǎn)錄,這提示組蛋白去乙?；缚赡茉谌旧|(zhì)水平負向調(diào)節(jié)hTERT的表達。Banik et al[61]發(fā)現(xiàn),PinX1在體內(nèi)可通過結(jié)合到已裝配的hTERT/hTR復(fù)合體而抑制端粒酶活性。核因子kappaB(nuclear factor kappaB,NF-kappaB)被發(fā)現(xiàn)可能起激活hTERT的作用[62-63]。Zhong et al[64]發(fā)現(xiàn),在成釉細胞瘤,端粒酶的活性與pRb的低表達和E2F-1的高表達有關(guān),并在G(1)未期可被細胞周期素E上調(diào)。1,25二羥維生素D3也可下調(diào)端粒酶活性[65]。Guilleret et al[66]還發(fā)現(xiàn),端粒酶陽性的細胞內(nèi)CpG島的高度甲基化是端粒酶表達的一個必要條件。新近,活化T細胞核因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT)被發(fā)現(xiàn)可結(jié)合到hTERT啟動子區(qū),在轉(zhuǎn)錄水平促進hTERT的表達[67]。

4 基于miRNA的端粒酶活性轉(zhuǎn)錄后調(diào)控作用

以上有關(guān)端粒酶表達調(diào)控的研究大多為轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié),未涉及轉(zhuǎn)錄后的調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)錄后的調(diào)節(jié)主要涉及 microRNA(即 miRNA)[68]。隨著miRNA的發(fā)現(xiàn)及其功能的闡明,miRNA在端粒酶活性調(diào)換中的作用逐漸被發(fā)現(xiàn)。由于端粒酶的主要限速亞單位是hTERT,因此miRNA主要通過對hTERT的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控參與端粒酶活性的調(diào)節(jié)。miRNA是一種廣泛存在于真核生物細胞中、非編碼的、長19-24nt的單鏈小分子RNA,首先在線蟲中發(fā)現(xiàn)可時序調(diào)控胚胎發(fā)育,隨后在多種動物、植物細胞中發(fā)現(xiàn)miRNA分子的存在,目前已有4 000多種miRNA被鑒定出來。據(jù)估計,在人類基因組中至少存在1 200條miRNA,是最大的一類基因表達轉(zhuǎn)錄后調(diào)控因子[69]。miRNA的廣泛存在與進化保守性,提示它在生命活動中具有重要的調(diào)節(jié)作用。miRNA的基因通常成簇存在,多個miRNA基因共同轉(zhuǎn)錄成一個前體miRNA,并由該miRNA前體加工成多個成熟的miRNA。在表達上具有時序性和組織特異性。成熟的miRNA與Argonaute蛋白家庭成員結(jié)合形成RNA誘導(dǎo)的基因沉默復(fù)合物(RISC),該復(fù)合物與靶mRNA的3′URT結(jié)合,然后對靶mRNA進行切割或者翻譯,對靶基因表達進行負向調(diào)控。miRNA調(diào)控基因表達的方式主要有三種[70]:與靶向 mRNA完全互補,通過經(jīng)典的RNAi途徑降解mRNA;與mRNA在部分錯配的情況下實現(xiàn)不完全互補配對,從而抑制蛋白翻譯,不過此時mRNA水平并不會降解;指導(dǎo)靶向基因的mRNA快速脫腺苷化,進而導(dǎo)致mRNA的快速衰減和表達水平的降低。miRNA對靶基因的調(diào)節(jié)并非一對一的,一條miRNA可以調(diào)控數(shù)百個靶基因的表達,而一個基因亦可同時被多個miRNA分子調(diào)控[68]。并且,極微量的miRNA即可對靶蛋白的表達產(chǎn)生明顯的調(diào)控作用[71]。由于miRNA對包括腫瘤相關(guān)蛋白在內(nèi)的多種蛋白起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用,其表達譜的改變,在多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中有重要作用。參與hTERT調(diào)控的miRNA在腫瘤發(fā)生發(fā)展中具有重要意義,可作為潛在的腫瘤治療靶位[68,72]。目前有關(guān)miRNA調(diào)控hTERT表達的研究僅見一篇文獻報道。Mitomo et al[73]。根據(jù)以往文獻挑選了10條在甲狀腺癌與相應(yīng)正常組織表達有差異的miRNA,檢測它們在hTERT陽性的甲狀腺癌(ATC)與hTERT陰性的甲狀腺癌(PTC)中的表達,發(fā)現(xiàn)miR-138在ATC中表達下調(diào)。進一步實驗發(fā)現(xiàn),在hTERT的3'UTR端,具有miR-138的結(jié)合位點;并且,上調(diào)miR-138可抑制hTERT表達,而抑制miR-138的表達,則可恢復(fù)hTERT的表達,從而確認了miR-138對hTERT具有調(diào)控作用。

5 端粒酶的應(yīng)用性研究與展望

敲除端粒酶的轉(zhuǎn)基因小鼠,對皮膚源性腫瘤發(fā)生具有抵抗性[74];而高表達端粒酶的轉(zhuǎn)基因小鼠,與野生型小鼠相比,更易患上皮源性腫瘤[75]。端粒酶與腫瘤發(fā)生之間的密切關(guān)系,已經(jīng)被大量的基因和臨床研究證實。端粒酶的直接或間接抑制劑不僅可以用于腫瘤的治療[74],而且端粒酶活性的高低還可以用來對一些臨床良性表現(xiàn)、但具有潛在惡性變的腫瘤的發(fā)展趨勢給予判斷。此外,端粒酶的測定在腫瘤的檢測和預(yù)后效果的估價上也有重要意義。雖然端粒酶在細胞衰老和腫瘤惡變中扮演了重要的角色,但在此過程中仍然存在很多疑問。如端粒酶究竟在腫瘤發(fā)生的哪一階段被激活?激活的機制是什么?人體的一些細胞終生表現(xiàn)端粒酶的活性,端粒酶抑制劑的應(yīng)用對這些細胞會產(chǎn)生何種影響?

[1]Baykal A,Rosen D,Zhou C,et al.Telomerase in breast cancer:a critical evaluation[J].Adv Anat Pathol,2004,11(5):262.

[2]楊仕明,房殿春,楊金亮,等.反義 hTRT轉(zhuǎn)染對SGC-7901胃癌細胞株形態(tài)學的影響[J].第三軍醫(yī)大學學報,2001,23(9):1034.

[3]Janknecht R.On the road to immortality:hT ERT upregulation in cancer cells[J].FEBS Lett,2004,564(1-2):9.

[4]Bodnar A G,Ouellette M,Frolkis M,et al.Extension of life-span by introduction of telomerase into normal human cells[J].Science,1998,279(5349):349.

[5]Kyo S,Inoue M.Complex regulatory mechanisms of telomerase activity in normal and cancer cells:how can we apply them for cancer therapy[J].Oncogene JT-Oncogene,2002,21(4):688.

[6]Purev E,Soprano D R,Soprano K J.Effect of all-trans retinoic acid on telomerase activity in ovarian cancer cells[J].J Exp Clin Cancer Res,2004,23(2):309.

[7]Collins K,Mitchell J R.Telomerase in the human organism.Oncogene[J].2002,21(4):564.

[8]Ide T.Telomere and telomerase as targets for anti-cancer drugs[J].Nippon Rinsho,2004,62(7):1271.

[9]Parkinson EK.Telomerase as a novel and potentially selective target for cancer chemotherapy[J].Ann M ed,2003,35(7):466.

[10]Blackburn E H,Gall J G.A tandemly repeated sequence at the termini of the extrachromosomal ribosomal RNA genes in T etrahymena[J].J Mol Biol,1978,120(1):33.

[11]Makarov V L,Lejnine S,Bedoyan J,et al.Nucleosomal organization of telomere-specific chromatin in rat[J].Cell,1993,73(4):775.

[12]Kyo S,Takakura M,Kohama T,et al.Telomerase activity in human endometrium[J].Cancer Res,1997,57(4):610.

[13]Nakamura T M,Cooper J P,Cech T R.Two modes of survival of fission yeast without telomerase[J].Science,1998,282(5388):493.

[14]Kim N W,Piatyszek M A,Prowse K R,et al.Specific association of human telomerase activity with immortal cells and cancer[J].Science,1994,266(5193):2011.

[15]Pennisi E.A possible new partner for telomerase[J].Science,1998,282(5393):1395.

[16]Smith S,de Lange T.TRF1,a mammalian telomeric protein[J].Trends Genet,1997,13(1):21.

[17]Smith S,Giriat I,Schmitt A,et al.Tankyrase,a poly(ADP-ribose)polymerase at human telomeres[J].Science,1998,282(5393):1484.

[18]Smith S,de Lange T.Tankyrase promotes telomere elongation in human cells[J].Curr Biol,2000,10(20):1299.

[19]Cook B D,Dynek J N,Chang W,et al.Role for the related poly(ADP-Ribose)polymerases tankyrase 1 and 2 at human telomeres[J].Mol Cell Biol,2002,22(1):332.

[20]Baumann P,Cech T R.Pot1,the putative telomere endbinding protein in fission yeast and humans[J].Science,2001,292(5519):1171.

[21]Baumann P,Podell E,Cech T R.Human Pot1(protection of telomeres)protein:cytolocalization,gene structure,and alternative splicing[J].Mol Cell Biol,2002,22(22):8079.

[22]de Lange T.Cell biology.Telomere capping--one strand fits all[J].Science,2001,292(5519):1075.

[23]Kunimura C,Kikuchi K,Ahmed N,Shimizu A,Yasumoto S.Telomerase activity in a specific cell subset co-expressing integrinbeta1/EGFR but not p75NGFR/bcl2/integrin beta4 in normal human epithelial cells[J].Oncogene,1998,17(2):187.

[24]Hathcock K S,Weng N P,Merica R,et al.Cutting edge:antigen-dependent regulation of telomerase activity in murine T cells[J].J Immunol,1998,160(12):5702.

[25]Meyerson M,Counter C M,Eaton E N,et al.hEST2,the putative human telomerase catalytic subunit gene,is up-regulated in tumor cells and during immortalization[J].Cell,1997,90(4):785.

[26]Nakamura T M,Morin G B,Chapman K B,et al.Telomerase catalytic subunit homologs from fission yeast and human[J].Science,1997,277(5328):955.

[27]Shay JW,Wright WE.Implications of mapping the human telomerase gene(hT ERT)as the most distal gene on chromosome 5p[J].Neoplasia,2000,2(3):195.

[28]Nisato R E,Harrison J A,Buser R,et al.Generation and characterization of telomerase-transfected human lymphatic endothelial cells with an ex tended life span[J].Am J Pathol,2004,165(1):11.

[29]Dai X M,Li L J,Wen Y M,et al.[Studies on the transfection of umbilical endothelia with catalytic subunit of telomerase][J].Hua Xi Kou Qiang Yi Xue Za Zhi,2004,22(5):373.

[30]Kowolik C M,Liang S,Yu Y,et al.Cre-mediated reversible immortalization of human renal proximal tubular epithelial cells[J].Oncogene,2004,23(35):5950.

[31]Matsumura T,Takesue M,Westerman K A,et al.Establishment of an immortalized human-liver endothelial cell line with SV40T and hTERT[J].T ransplantation,2004,77(9):1357.

[32]Zhu Y L,Zhong X,Zheng S.Conditionally immortalized human colorectal crypt cell line[J].Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban,2004,33(5):379.

[33]Gudjonsson T,Villadsen R,Ronnov-Jessen L,et al.Immortalization protocols used in cell culture models of human breast morphogenesis[J].Cell Mol Life Sci,2004,61(19-20):2523.

[34]Sun Y,Firestein G S,Wenger L,et al.Telomerase-transduced osteoarthritic fibroblast-like synoviocyte cell line[J].Biochem Biophys Res Commun,2004,323(4):1287.

[35]Kamata N,Fujimoto R,Tomonari M,et al.Immortalization of human dental papilla,dental pulp,periodontal ligament cells and gingival fibroblasts by telomerase reverse transcriptase[J].J Oral Pathol Med,2004,33(7):417.

[36]Kampinga H H,Van Waarde-Verhagen M A,Van Assen-Bolt A J,et al.Reconstitution of active telomerase in primary human foreskin fibroblasts:effects on proliferative characteristics and response to ionizing radiation[J].Int J Radiat Biol,2004,80(5):377.

[37]梁光萍,楊宗城.端粒酶催化亞單位基因轉(zhuǎn)染對人胚胎成纖維細胞表型及壽命的影響[J].中國臨床康復(fù),2002,(24):3672.

[38]Taylor L M,James A,Schuller C E,et al.Inactivation of p16INK4a,with retention of pRB and p53/p21cip1 function,in human MRC5 fibroblasts that overcome a telomereindependent crisis during immortalization[J].J Biol Chem,2004,279(42):43634.

[39]Wang Y,Bai Y,Li X,et al.Fetal human neural progenitors can be the target for tumor transformation[J].Neuroreport,2004,15(12):1907.

[40]Yang S M,Fang D C,Luo Y H,Lu R,Battle P D,Liu W W.Alterations of telomerase activity and terminal restriction fragment in gastric cancer and its premalignant lesions[J].J Gastroenterol Hepatol,2001,16(8):876.

[41]楊仕明,房殿春,羅元輝,等.不同病變胃粘膜端粒酶活性及其亞單位的檢測[J].癌癥,2001,20(1):23.

[42]房殿春,楊仕明,門榮甫.大腸癌組織端粒酶活性的檢測及其意義[J].中華內(nèi)科雜志,1998,(11):22.

[43]房殿春,楊仕明,劉為紋.原發(fā)性肝癌端粒酶活性的檢測及臨床意義[J].免疫學雜志,1997,(03):55.

[44]Shao R,Guo X.Human microvascular endothelial cells immortalized with human telomerase catalytic protein:a model forthe study of in vitro angiogenesis[J].Biochem Biophys Res Commun,2004,321(4):788.

[45]Horikawa I,Cable P L,Mazur S J,et al.Downstream E-box-mediated regulation of the human telomerase reverse transcriptase(hTERT)gene transcription:evidence for an endogenous mechanism of transcriptional repression[J].Mol Biol Cell,2002,13(8):2585.

[46]Ducrest A L,Szutorisz H,Lingner J,et al.Regulation of the human telomerase reverse transcriptase gene[J].Oncogene,2002,21(4):541.

[47]Takakura M,Kyo S,Kanaya T,et al.Cloning of human telomerase catalytic subunit(hTERT)gene promoter and identification of proximal core promoter sequences essential for transcriptional activation in immortalized and cancer cells[J].Cancer Res,1999,59(3):551.

[48]Wang Z,Kyo S,Maida Y,et al.Tamoxifen regulates human telomerase reverse transcriptase(hTERT)gene expression differently in breast and endometrial cancer cells[J].Oncogene,2002,21(22):3517.

[49]Shats I,Milyavsky M,Tang X,et al.p53-dependent downregulation of telomerase is mediated by p21waf1[J].J Biol Chem,2004,279(49):50976.

[50]Oh S,Song Y,Yim J,Kim TK.The Wilms′tumor1 tumor suppressor gene represses transcription of the human telomerase reverse transcriptase gene[J].J Biol Chem,1999,274(52):37473.

[51]Akiyama M,Hideshima T,Hayashi T,et al.Nuclear factor-kappaB p65 mediates tumor necrosis factor alpha-induced nuclear translocation of telomerase reverse transcriptase protein[J].Cancer Res,2003,63(1):18.

[52]Yeh Y M,Pan Y T,Wang T C.Cdc42/Rac1 participatesin the control of telomerase activity in human nasopharyngeal cancer cells[J].Cancer Lett,2005,218(2):207.

[53]Ku W C,Cheng A J,Wang T C.Inhibition of telomerase activity by PKC inhibitors in human nasopharyngeal cancer cells in culture[J].Biochem Biophys Res Commun,1997,241(3):730.

[54]Kim Y W,Hur S Y,Kim T E,et al.Protein kinase C modulates telomerase activity in human cervical cancer cells[J].Exp Mol Med,2001,33(3):156.

[55]Wang Q,Bai Z,Li X,et al.The evidences of human orphan receptor COUP-TFII inhibiting telomerase activity through decreasing hT ERT transcription[J].Cancer Lett,2004,214(1):81.

[56]Wang Q,Bai Z L,Xuan L,et al.Inhibitory role of transcription factor COUP-TFII in expression of hTERT in HeLa cells[J].Chin Med Sci J,2004,19(3):157.

[57]Tang Z,Zhao Y,Mei F,et al.Molecular cloning and characterization of a human gene involved in transcriptional regu-lation of hTERT[J].Biochem Biophys Res Commun,2004,324(4):1324.

[58]Shindoh M,Higashino F,Kohgo T.E1AF,an ets-oncogene family transcription factor[J].Cancer Lett,2004,216(1):1.

[59]Fuchs B,Inwards C,Scully S P,et al.hT ERT Is highly expressed in Ewing's sarcoma and activated by EWS-ETS oncoproteins[J].Clin Orthop Relat Res,2004,(426):64.

[60]Wang S,Zhu J.The hT ERT gene is embedded in a nuclease-resistant chromatin domain[J].J Biol Chem,2004,279(53):55401.

[61]Banik S S,Counter C M.Characterization of interactions between PinX1 and human telomerase subunits hTERT and hTR[J].J Biol Chem,2004,279(50):51745.

[62]Wang W,Luo H S,Yu B P.Expression of NF-kappaB and human telomerase reverse transcriptase in gastric cancer and precancerous lesions[J].World J Gastroenterol,2004,10(2):177.

[63]Sinha-Datta U,Horikawa I,Michishita E,et al.T ranscriptional activation of hTERT through the NF-kappaB pathway in HT LV-I-transformed cells[J].Blood,2004,104(8):2523.

[64]Zhong M,Wang J,Zhang B,et al.[Expression of pRb and E2F-1 and telomerase activity in ameloblastoma.][J].Zhonghua Kou Qiang Yi Xue Za Zhi,2004,39(5):406.

[65]Jiang F,Bao J,Li P,et al.Induction of ovarian cancer cell apoptosis by 1,25-dihydroxyvitamin D3 through the downregulation of telomerase[J].J Biol Chem,2004,279(51):53213.

[66]Guilleret I,Benhattar J.Unusual distribution of DNA methylation within the hTERT CpG island in tissues and cell lines[J].Biochem Biophys Res Commun,2004,325(3):1037.

[67]Chebel A,Rouault J P,Urbanowicz I,et al.Transcriptional activation of hT ERT,the human telomerase reverse transcriptase,by nuclear factor of activated T cells[J].J Biol Chem,2009,284(51):35725.

[68]Petri A,Lindow M,Kauppinen S.MicroRNA silencing in primates:towards development of novel therapeutics[J].Cancer Res,2009,69(2):393.

[69]Liu N,Okamura K,Tyler D M,Phillips M D,Chung W J,Lai E C.The evolution and functional diversification of animal microRNA genes[J].Cell Res,2008,18(10):985.

[70]Banerjee D,Slack F.Control of developmental timing by small temporal RNAs:a paradigm for RNA-mediated regulation of gene expression[J].Bioessays,2002,24(2):119.

[71]Brodersen P,Voinnet O.Revisiting the principles of microRNA target recognition and mode of action[J].Nat Rev Mol Cell Biol,2009,10(2):141.

[72]Garzon R,Fabbri M,Cimmino A,Calin G A,Croce C M.MicroRNA expression and function in cancer[J].Trends Mol Med,2006,12(12):580.

[73]Mitomo S,Maesawa C,Ogasawara S,et al.Downregulation of miR-138 is associated with overexpression of human telomerase reverse transcriptase protein in human anaplastic thyroid carcinoma cell lines[J].Cancer Sci,2008,99(2):280.

[74]Gonzalez-Suarez E,Samper E,Flores J M,Blasco M A.T elomerase-deficient mice with short telomeres are resistant to skin tumorigenesis[J].Nat Genet,2000,26(1):114.

[75]Gonzalez-Suarez E,Samper E,Ramirez A,et al.Increased epidermal tumors and increased skin wound healing in transgenic mice overexpressing the catalytic subunit of telomerase,mTERT,in basal keratinocytes[J].EMBO J,2001,20(11):2619.